DE19703282A1 - Kran - Google Patents
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- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
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- B66C5/02—Fixed or travelling bridges or gantries, i.e. elongated structures of inverted L or of inverted U shape or tripods
- B66C5/04—Fixed or travelling bridges or gantries, i.e. elongated structures of inverted L or of inverted U shape or tripods with runways or tracks supported for movements relative to bridge or gantry
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- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
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- B66C19/002—Container cranes
Landscapes
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Description
Die Erfindung betrifft einen Kran insbesondere in
Form einer Container-Verladebrücke und Verladebrücken
im allgemeinen wie auch Schiffsentladern
nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Container-Verladebrücken sind in vielen Ausführungsformen
bekannt geworden, bei denen mehr als
eine Katze Verwendung findet wie z. B.
DE-OS 23 41 725, DE-OS 38 37 726, DE-OS
40 40 072. Entweder laufen die Katzen - oder
wirkungsähnliche Einrichtungen - in der gleichen
Ebene oder auf verschiedenen Ebenen. Nachteilig sind
bei nebeneinander laufenden Katzen die Verbreiterung
des Auslegers, was ein nahes Heranfahren an
Schiffsaufbauten erschwert oder verhindert. Ebenso
nachteilig ist die nur geringfügige Leistungssteigerung
bei einer Lastübernahmeeinrichtung in der
gleichen Ebene, weil i.d.R. die Trajektorie einer
einzelnen Katze und der zu hebenden Last deutlich
günstiger ist als die Aufteilung der Lastbewegung in
einen Hubvorgang und einen horizontalen Transportvorgang.
Bei größer werdenden Ausladungen der Ausleger
treten zunehmend Probleme mit der Steifigkeit des
Auslegers durch Torsion von sehr ungleichmäßig,
einseitig belasteten Auslegern ein.
Weiterhin ist die maximal zulässige Kajenbelastung
ein limitierender Faktor für den Bau von
Containerverladebrücken. Daher sind einige der
vorbekannten Lösungen mit sehr breiten Auslegern
und damit auch sehr schweren Auslegern für die
meisten real existierenden Kaianlagen unbrauchbar.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch die im Anspruch
1 genannten Merkmale, die Unteransprüche
geben vorteilhafte Ausgestaltungen an. Die Erfindung
weist den Weg, eine Vielzahl von Container
gleichzeitig zu transportieren, durch Hintereinanderschalten
mehrerer Laufkatzen in mehreren Funktionseinheiten.
Die Erfindung wird anhand 11 schematischer Figuren,
teilweise als Schnittdarstellung, beispielhaft
beschrieben, wobei die
Fig. I eine gesamte Seitenansicht eines Krans
zeigt
Fig. II eine Ansicht von der Wasserseite zeigt
Fig. III das Gleisschema der mit den 3 Gleisen
und zwei verschiedenen Ausführungsformen der Wendekurven
im wasserseitigen (WS) und landseitigen
(LS) Ende darstellt
Fig. IV eine Detaildarstellung des Gleisschemas
darbietet
Fig. V im Detail des WS Auslegerende erkennen
läßt
Fig. VI die Führerkanzel auf dem WS Auslegerende
darbietet
Fig. VII die Führerkanzel im Portalbereich erkennbar
werden läßt
Fig. VIII den Kran mit aufgestoppten Ausleger
darstellt
Fig. IX stellt die Kranführerkanzel am aufgetoppten
Ausleger dar
Fig. X bildet die Laufkatzen in der Quer- und
Längsfahrt mit den angedeuteten Hubwerken ab, in
Richtung des Auslegers gesehen einschließlich der
Lastaufnahmemittel (Spreader)
Fig. XI zeigt eine der Laufkatzen von der Seite, in
Querfahrt einschließlich der Lastaufnahmemittel
(Spreader).
Die hier angewandte Begrifflichkeit ist dem fachspezifischen
Sprachgebrauch angepaßt unter der
Verwendung der auch in der deutschen Fachwelt
üblichen Amerikanismen. Die Beschreibung benutzt
Bezugszeichen, bei denen sich an der (den) höchstens
Stelle(n) ein Platzhalter (x) befindet, der sich auf die
entsprechende Figur bezieht. Beispiel: x01 bedeutet
hier "Portal", so wie es in allen Blatt Zeichnungen
dargestellt ist. 101 bedeutet Portal, so wie es in Fig.
I dargestellt ist.
Der Kran besteht - ähnlich wie die vorbekannten
Containerverladebrücken - aus einem Portal x01,
dem LS Ausleger x04, dem WS Ausleger x03, dem
Pylon x02, den Portalstielen x06, x07 dem wasserseitigen
(WS), einziehbaren Ausleger x03 dem landseitigen
(LS) x04, die auf den Portalstielen x05, x06
ruhen. Das Portal x01 wird durch die Diagonalen
x14 und den Fahrwerksbalken x17 ausgefacht. Die
Ausleger sind über den Pylon x02 mit den festen
Zugbändern x09, x11 (LS) und mit den beweglichen
Zugbändern x08, x10 (WS) abgespannt. Der WS
Ausleger ist um den Drehpunkt x18 drehbar gelagert
und entsprechend der Fig. VIII aufzutoppen.
Nicht dargestellt in den Figuren sind die Katzfahrantriebe,
Antrieb der Führerkanzel das Maschinenhaus
bzw. E.-Haus des Krans mit dem Auslegereinziehwerk,
und die Kranfahrwerke sind lediglich
angedeutet. Ebenfalls fehlen der Übersichtlichkeit
halber Begehungen wie Leitern, Treppen, Plattformen,
Handläufe, Aufzüge, Energieversorgung, Beleuchtung
usw.
Der erfindungsgemäße Kran verfügt über zumindest
2 Laufkatzen x07. Diese Laufkatzen haben die
Eignung, einen Container x12, üblicherweise mit
einem Automatik-Spreader x116, aus dem Schiff zu
heben und üblicherweise im Bereich des Portals
abzusetzen bzw. in Umkehrung dieses Prozesses zu
verfahren. Die Laufkatzen verfügen über Fahrwerke
x30, x31, x32, die auf den Fahrprofilen x33, x34,
x35 der Ausleger x04, x03 verfahrbar sind. In Fig. X
ist eine Detaildarstellung gegeben. Die Laufkatzen
sind geeignet in einer Querfahrt mit den Fahrwerken
1030 und 1031 auf den Profilen 1033 und 1035 zu
fahren oder in einer Längsfahrt mit den Fahrwerken
1032 auf dem Profil 1034 zu fahren. In dieser Fig. X
ist zu erkennen, daß die Laufkatzen x07 und x07a
beim aneinander Vorbeifahren einen ausreichenden
Freiraum besitzen und eine Kollision von Bauteilen
sicher vermieden ist. Die Spreader x16 bzw. x16a
werden in die entsprechende Höhe gehoben, damit
Berührungen vermieden werden. Die Flipper 1040,
1041 sind zur Verbesserung der Kollisionssicherheit
in der entsprechenden Lage absenkbar. Die Laufkatzen
x07 sind mit den Fahrwerken gelenkig verbunden.
Die Gelenke x50, x51, x51a, vorzugsweise als
Kugeldrehverbindung oder Rollendrehverbindung
ausgeführt, (vergl. besonders Fig. XI) verbinden die
Fahrwerke x30 über die Kugeldrehverbindung x51,
x51a mit dem Katzenfahrwerksbalken x52 und weiterhin
über ebensolche Drehverbindungen x50 den
Katzfahrwerksbalken x52 mit dem Katzhaupträger x54.
Die Ausleger x03, x04 besitzen an ihrer Unterseite
3 Fahrprofile x33, x34, x35, die an den Auslegerende
eine Wendeschleife x41, x42 aufweisen.
Ein wesentlicher Vorteil der hier gewählten Auslegerform
besteht in der nur geringen Torsionsbeanspruchung
durch asymmetrische Lasten. Der schwerste
Teil im Betrieb ist die (Voll-)Last. Der Mittelpunkt
der Last befindet sich unter der Auslegersymmetrieachse.
Die Katzen sind so ausgeführt, daß eine
höchstmögliche Austarierung der Eigenmasse der
Katzen auch im Gegenverkehr möglich ist. Die in
Fig. III dargestellten möglichen Ausführungsformen
WS 341 und LS 342 werden hier näher erläutert;
zum Be- und Entladen sind die möglichen Bewegungsrichtungen
und -abläufe sinnentsprechend
umkehrbar. Die Fahrprofile x35, x33 ermöglichen es
der Katze, mit den Fahrwerken x31, x30 bis zum
WS Auslegerende zu fahren und befinden sich sodann
auch im Bereich des Schienenendstückes x45.
Nach dem Lösen von Verriegelungen werden die
Drehverbindungen x50, x51, x51a freigegeben. Die
Weichen x40 und x40a sind dann gestellt auf Abbiegen
von Fahrprofil x45 nach x34. Die Katzfahrwerke
x30 sind in der Lage, den 180° Bogenabschnitt x41
zu durchfahren. Eine Zwängung erfolgt nicht, da die
Katzfahrwerke x31 über die Weichen x40 und x40a
auf das Fahrprofil x34 ausweichen können. Beim
schließlich vollständigen Durchfahren der Fahrwerke
x30 von Bogen x41 schiebt sich die gesamte
Katze auf das Fahrprofil x34. Alle Katzfahrwerke
befinden sich damit auf dem Fahrprofil x34. Die
Katze befindet sich in Längsfahrt. Diese Ausführungsform
ist sehr gewichts- und raumsparend und
daher für den an sich hoch beanspruchten WS Ausleger
zu bevorzugen. Da die Laufkatze x07 für die
Querfahrt jedoch sinnvollerweise nicht um 180°
gedreht werden sollen, bietet sich für den LS eine
Ausführungsvariante an. Das Bogenstück x42 kann
bei der Wende der Laufkatzen von der Längs- in die
Querfahrt von allen Laufwerken um 180° durchfahren
werden. In der 180°-Stellung befindet sich die
Weiche 343a, die zwei Fahrwerke auf das Fahrprofil
x35 lenkt und die restlichen beiden auf das Fahrprofil
x33 (oder je nach Notwendigkeit auch umgekehrt.)
Die Energieversorgung der Katzen erfolgt vorzugsweise
über (nicht dargestellte) Schleifleitungen
an den Außenseiten der Ausleger x03, x04. Zur Verständigung
der elektrischen Stromaufnahme wird
erfindungsgemäß vorgeschlagen, Energiespeicher
einzusetzen. An sich sind Energiespeicher in Form
von Schwungrädern geeignet, jedoch wegen ihrer
hohen Masse und den gyratorischen Effekten nur
bedingt günstig. Deshalb sieht die bevorzugte Ausführungsform
hydraulische Energiespeicher vor. Im
Maschinenhaus der Laufkatze x07 befinden sich ein
elektrischer Antriebsmotor 1036 mit einer Hydropumpe
und den Hydrospeichern 1037. Der Antriebsmotor
1036 arbeitet weitgehend im Dauerlauf
und speichert mittels der Hydropumpe hydraulische
Energie in den Hydrospeichern 1037. Für den Hubvorgang
können dem Hydrospeicher die hydraulische
Energie entnommen werden und die Hydromotoren
1039 der Winden 1038 angetrieben werden. Die
Winden 1038 sind besonders günstig als Raumsparwinden
in Treibscheibenbauart (ähnlich den bekannten
Schuhkettenwinden) mit einem Seilspeicher
ausgeführt. In dem in den Figuren dargestellten
Beispiel ist die spulbare Länge von einem Seil mit
∅ 28 mm ca. 180 m, d. h. bei der einfachen Einscherung
beträgt die Hubhöhe ca. 90 m (oder geringer
mit einer entsprechenden Seilreserve). Die Ausführung
mit Hydrospeichern und Hydropumpe/-Motor
hat den Vorteil, besondere Getriebe zu ersparen. Die
Stromaufnahme ist vergleichsweise gering und die
Bauelemente wie Transformator, Antriebsmotor und
Schleifleitungen können viel kleiner ausgeführt
werden. Die Katze ist sehr viel leichter, weil Tragkonstruktion
und Komponenten weniger Gewicht
haben. Die Bremsenergie aus den Hubwerken kann
beim Umschalten der Hydromotore in Pumpbetrieb
(teilweise) zurückgewonnen werden. Weiterhin ist
durch eine Energiereserve in den Hydrospeichern ein
(begrenzter) Nothub auch nach Energieausfall möglich.
Die Hubwerke sind entsprechend einer sinnvollen
Ausgestaltung der Erfindung mit Gleichlaufeinrichtungen
der Hubwerke zu versehen. Dieser Gleichlauf
wird in einer Durchbildung mittels hydraulischer
Betätigungselemente erreicht und zum anderen
durch elektronische Steuer- und/oder Regelsysteme.
Die hier beispielhaft gewählte Ausführungsform mit
4 Hubwerken je Katze hat den Vorteil, folgende
Bewegungen der Last zuzulassen: Trim, List, Tilt
und Skew, wobei die Skew-Bewegung durch Drehzahldifferenzen
Katzfahrantriebe dargestellt wird. In
einer einfachen Variante besitzt der erfindungsgemäße
Kran lediglich 2 Hubwerke je Katze, die auch
unabhängig voneinander betätigt werden können für
Trim-Bewegungen der Container.
Eine weitere Ausführungsform besitzt eine Steuerung
der Hubwerke durch mehrere Kranführer. Am
WS Ausleger x03 befindet sich die Kranführerkabine
x20 und vorzugsweise im Bereich des Portalquerriegels
x17 die Kranführerkabine x19. Die Laufkatzen
x07 sind dementsprechend von den Kranführern in
der Nähe bedienbar und zwischen den Bereichen der
Kranführer im Automatikbetrieb gefahren. So hat
jeder der Kranführer in seinem Bereich optimale
Sicht. Zur Verbesserung der Einblickmöglichkeiten
sind die Kranführerkabinen x19, x20 drehbar angeordnet.
Die Kabine x19 ist in den Innenbereich des
Portals x01 dreh- und schwenkbar und so mit Sicherheitseinrichtungen
geschaltet, daß eine Kollision
mit dem Spreader x16/Container x12 einerseits und
den Portalstielen x05, x06/Portaldiagonalen x14
andererseits verhindert wird. Weiterhin ist eine Ausführungsform
mit einem Sporn 122 versehen, auf
dem die Führerkanzel für den rückwärtigen LS Betrieb
weit zurückgefahren werden kann. Der Sporn
122 ist auch symmetrisch ausgeführt zum Ablegen
der Schiffs-Lukendeckel. Die Führerkabine (vergl.
Fig. VIII und Fig. IX) am WS Ausleger ist in der
hier dargestellten Ausführungsform nicht in den
Portalbereich verfahrbar und kann beim Auftoppen
des Auslegers x03 um den Drehpunkt so geschwenkt
werden, daß eine konstante Vertikalposition sichergestellt
ist.
Entsprechend einer begünstigten Durchführung
dieser Einrichtung sind die Ausleger x04, x03 als
Dreifachholm-Gitterfachwerkausleger und mit Wabenträgern
ausgelegt.
In einer weiteren Ausführungsform wird erfindungsgemäß
vorgeschlagen, daß zu Reparatur- und/oder
Wartungszwecken eine Laufkatze als ganzes
mit einfachen Mitteln abgelassen werden kann.
Vorzugsweise dient hierzu ein weiterer (hier nicht
dargestellter) Gleisabschnitt, der über eine Weiche
erreicht werden kann. Dieser Gleisabschnitt kann als
Parkposition genutzt werden und/oder als ganzes
einschließlich einer Laufkatze mit einer Winde (des
Maschinenhauses) nach unten abgesenkt werden.
Diese Ausführungsform ist geeignet, die Aktivitäten
auch ohne die außer Betrieb genommenen Laufkatzen
zu erledigen.
Weiterhin kan in einer bevorzugten Ausführungsform
die eine Nothalteposition der gesamten
Anlage erreicht werden. Die o. g. Schleifleitung führt
einen Leiter, der beim stromlos werden die gesamte
Anlage mit allen potentiellen gefährlichen Bewegungen
zum Anhalten zwingt.
Claims (20)
1. Kran, insbesondere in Form einer ship-to-shore
Container-Verladebrücke (Fig. I, Fig. II), mit mehr
als einer auf dem (den) Ausleger(n) verkehrenden
Laufkatze x07 mit jeweils einem Hubwerk oder
mehreren Hubwerken x38, dadurch gekennzeichnet,
daß auf einem Ausleger x03 oder Auslegern x03,
x04 mit drei Gleisen x33, x34, x35 die horizontalfahrenden
Laufkatzen x07 mit Einrichtungen x50,
x51, x51a versehen zur Drehung der Laufkatze in
eine Längs- x07 und eine Querrichtung x07a, um
den Laufkatzen, einschließlich des Lastaufnahmemittels
und der zu transportierenden Last, i. d. R.
Spreader x16 und Container x12, zu ermöglichen, aneinander
vorbeifahren (Fig. X) zu können.
2. Kran nach dem vorangegangenen Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Ausleger x03,
x04 zwei Querfahrgleise x33, x35 und ein Längsfahrgleis
x34 besitzen und die Ausleger x03, x04 in
den Enden Einrichtungen x41, x42 besitzen zur
Drehung der Hauptbestandteile der Laufkatze aus
der Querrichtung x07 in die Längsrichtung x07a
(resp. umgekehrt).
2.1 Kran nach dem vorangegangenen Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Ausleger x04,
x03 als Dreifachholm-Gitterfachwerkausleger Fig. II
und/oder mit Wabenträgern Fig. I ausgelegt.
3. Kran nach dem vorangegangenen Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung der
Hauptbestandteile der Laufkatze aus der Querrichtung
in die Längsrichtung (resp. umgekehrt) mittels
eine Wendeschleife x42 von ca. 270° und zwei Weichen
x43, x43a ermöglicht wird.
3.1 Kran nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehung der Hauptbestandteile der
Laufkatze aus der Querrichtung in die Längsrichtung
(resp. umgekehrt) mittels eine Wendeschleife x41
von ca. 180°, eines etwa S- oder Z-förmigen Zwischenstücks
zwischen einer Seite der Querfahrgleise
und dem Längsfahrgleis sowie zwei Weichen x40
ermöglicht wird.
4. Kran nach dem Hauptanspruch, dadurch gekennzeichnet,
daß die Laufkatzen x07 vorzugsweise in
der Mitte des Katzfahrbalkens x52 und in der Haupttraverse
x53 des Maschinenhauses doppel-gelenkig
x50, x51, x51a gelagert sind.
4.1 Kran nach dem vorangegangenen Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelgelenke
x50, x51, x51a des Katzfahrbalkens und der Haupttraverse
x53 des Maschinenhauses in den Endstellungen
verriegelbar sind.
5. Kran nach dem Hauptanspruch, dadurch
gekennzeichnet, daß das leere Lastaufnahmemittel x16
(i. d. R. ein Container-Spreader) des (der) sich in
Längsfahrt befindenden Laufkatze(n) x07 über Teile
des Lastaufnahmemittels des (der) sich in Querfahrt
befindenden Laufkatze(n) x07a hinwegbewegt
werden kann und daß die Laufkatzen so geformt
sind, daß der Rollenkopf des Spreaders möglichst
weit unter das Hubwerk gezogen werden kann und
das Maschinenhaus asymmetrisch angeordnet ist und
in den Freiraum in Richtung der Spreaderarme ragt.
6. Kran nach dem Hauptanspruch, dadurch gekennzeichnet,
daß das Hubwerk x38 in Form einer Raumsparkonstruktion
ausgeführt ist, vorzugsweise als
Treibscheibenwinde oder ähnlich mit einem mehrlagig
wickelnden Seilspeicher.
7. Kran nach dem Hauptanspruch, dadurch gekennzeichnet,
daß das Hubwerk x38 in Form einer hydraulischen
Winde ausgeführt ist in Verbindung mit
Hydrospeichern x37 zur Speicherung der Hubenergie
und einer Pumpe x36 mit einer vergleichsweise
geringen Stromaufnahme geeignet für einen annähernden
Dauerbetrieb.
8. Kran nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bedingungen des
Krans mit zwei oder mehr Kranführern in der entsprechenden
Anzahl von Kranführerkabinen x20,
x19 erfolgt.
8.1 Kran nach einem der vorangegangenen Anspruche,
dadurch gekennzeichnet, daß die eine
Kranführerkabine x20 im Bereich des wasserseitigen
(WA) Auslegers x03 und eine weitere sich im Bereich
des Portals x01 befinden, welche vorzugsweise
fahr- und drehbar sind.
8.2 Kran nach dem vorangegangenen Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kranführerkabine
x20 am WS Ausleger während des Auftoppens
(Fig. VIII 820, Fig. IX) 920 des WS Auslegers an
diesem Ausleger befindet, in einer Endstellung fixiert
wird und mittels eines Drehgelenkes - der
Schwerkraft folgend - annähernd in der Vertikalposition
hängend verbleibt.
8.2.1 Kran nach dem vorangegangenen Anspruch
3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kranführerkabine
x19 nahe dem Portalquerriegel x17 verfahrbar
ist.
8.2.1.1 Kran nach dem vorangegangenen Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kranführerkabine
x19 nahe dem Portalquerriegel x17 über
Einrichtungen verfügt, die direkte Sicht in den
inneren Portalbereich zu ermöglichen und gleichzeitig
Kollisionen mit dem Spreader x16, der Last x12
einerseits und dem Portalstielen x06, x05 bzw. der
Portaldiagonalen x14 zu verhindern.
9. Kran nach dem Hauptanspruch, dadurch gekennzeichnet,
daß die Laufkatzen zur Datenübertragung
und/oder Energieversorgung über Schleifkörper
verfügen, die mit Schleifleitungen auf den Auslegern
x03, x04 in Verbindung stehen.
9.1 Kran nach dem vorangegangenen Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, daß die Laufkatze x07,
x07a über Energiespeicher x37 und/oder Energierückgewinnungseinrichtungen
für das Hubwerk
x38 verfügen.
9.2 Kran nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Laufkatzen
über einen Sicherheitshauptschleifleiter verfügen,
der sämtliche sicherheitsrelevanten Funktionen
im "Not-Aus"-Fall auf "Halt" stellt.
9.3 Kran nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Laufkatzen
über eine Winde einzeln oder mit geeigneten Gleisabschnitten vom Ausleger x04 nach unten ablaßbar
sind.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE1997103282 DE19703282A1 (de) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | Kran |
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DE1997103282 DE19703282A1 (de) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | Kran |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE19703282A1 true DE19703282A1 (de) | 1998-08-06 |
Family
ID=7818713
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997103282 Withdrawn DE19703282A1 (de) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | Kran |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE19703282A1 (de) |
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